[发明专利]一种微界面强化船舶烟气脱硫装置及方法

说明书

本发明提供了一种微界面强化船舶烟气脱硫装置，包括洗涤塔，所述洗涤塔的侧壁设置有第一进水口以及进气口，所述洗涤塔内的底部设置有微界面发生器；所述微界面发生器与所述第一进水口以及所述进气口相通用于将粗过滤海水和发动机的烟气引入进行破碎分散成微气泡；所述洗涤塔的中部还设置有第二进水口，所述第二进水口相通于所述洗涤塔中部的第一喷淋层。本发明通过在洗涤塔的底部设置有微界面发生器，强化硫氧化物的吸收反应，确保在极端工况下，烟气脱硫合格；显著减小洗涤塔尺寸，降低安装成本；减少海水流量，降低洗涤泵能耗，降低运行成本；硫氧化物含量高的尾气也可以使用改进后的开式吸收系统。

技术领域

本发明属于脱硫塔技术领域，具体而言，涉及一种微界面强化船舶烟气脱硫装置及方法。

背景技术

国际海事组织(IMO)，根据全球海域船舶限硫规定，要求各成员国船级社注册的船舶积极履行该决议，于2020年1月1日起，进入排放控制区的海船使用的船用燃油硫含量＜0.5％。中国交通运输部也出台了中国海域相关'限硫'规定，加快了船舶脱硫市场的发展。目前船舶对于燃油的烟气的脱硫主要还是采用脱硫塔，脱硫塔内设置有喷淋层，喷淋层主要为喷嘴，喷嘴喷出液体，从而当烟气经过脱硫塔时吸收烟气中的硫化物。

船舶烟气脱硫塔主要包括开环式脱硫塔、闭环式脱硫塔、混合式脱硫塔。

开环式脱硫塔使用海水来清洗烟气，海水通常呈碱性，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收硫化物的能力，海水与烟气中的硫化物发生中和以达到脱硫的目的。开环式脱硫塔洗涤过程：海水被抽入到脱硫塔并通过脱硫塔内的喷头喷出，与通过脱硫塔的烟气发生反应，脱硫后的烟气继续上行经过气体监测系统后排入大气，而中和了硫化物的海水溶液下行经水质检测系统后通过海水排放系统流入大海。开环式脱硫塔系统结构相对简单，相对而言更容易在船舶上安装、改造加装，由于直接使用海水又节约了药剂的费用，但对海洋环境是否会带来长期影响，对于一些排放要求较严格的海水不适合。

闭环式脱硫塔在淡水中添加脱硫药剂来吸收烟气中的硫化物，淡水是循环使用的清洁水，而海水仅作为冷却水来为循环淡水降温，海水不直接作为洗涤溶液与烟气反应。闭环式脱硫塔洗涤过程：先根据船舶的负荷加入适量脱硫药剂，脱硫工作时脱硫药剂和淡水在循环柜中混合后进入脱硫塔，脱硫塔内的作用过程与开环式类似，但洗涤后溶液的去向与开式直接排入大海不同，闭环式脱硫塔洗涤后的溶液循环进入循环柜，当循环柜内的溶液浓度和残杂到达定值，水处理单元开始对溶液进行分离，分离出的残杂移入存储柜、分离出的水重新进入循环柜并补充脱硫药剂，补充药剂后的洗涤溶液经过海水冷却系统冷却，重新进入脱硫塔，从而开启循环洗涤工作。

闭环式脱硫塔系统的淡水脱硫部分是封闭式的循环设计，参加反应的淡水与脱硫剂的混合溶液是不直接排放到海洋里的，存储柜里的残渣将在船舶靠港时进行转运处理，因此闭环式脱硫塔是真正意思上的零排放，但闭环式脱硫塔的系统组件多，占用船舶空间大，安装、改造加装的成本也随之增加，而且脱硫药剂也是消耗品。

混合式脱硫塔是开环式和闭环式脱硫塔的一种有机组合，在脱硫工作时可以根据需求在开式和闭式模式间相互切换。混合式脱硫塔系统的基本组成包括了开环式和闭环式脱硫塔系统的组成，并且其控制模块增加了自动切换等功能及更多的检测、监测点。混合式脱硫塔洗涤过程：开式模式下运用海水洗涤烟气脱硫，与开环式脱硫塔工作方式相同；闭式模式下运用淡水添加脱硫剂的循环溶液洗涤烟气脱硫，与闭环式脱硫塔工作方式相同。

混合式脱硫塔系统能在双模式间灵活选择，在无排水要求的水域可以使用开式模式利用天然海水脱硫，减少脱硫剂的消耗，降低成本；在严格控制硫排放的水域可以使用闭式模式，达到零排放的要求。双模式的好处也是需要代价的，初期的安装、改造加装的成本也大幅增加，占用船舶空间更大，需要两个塔体，这对空间宝贵的船舶来说是极为不利的。